DE3404302C1 - Control device for a hydraulic stepping frame - Google Patents
Control device for a hydraulic stepping frameInfo
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- E21D23/16—Hydraulic or pneumatic features, e.g. circuits, arrangement or adaptation of valves, setting or retracting devices
- E21D23/26—Hydraulic or pneumatic control
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells entspre-The invention relates to a device for the hydraulic control of a walking frame corresponding to
chend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.according to the preamble of the main claim.
Mit der Erfindung wird angestrebt, die wesentlichen Funktionen eines hydraulischen Schreitausbaugestells ferngesteuert und in einer selbsttätigen Schaltfolge nacheinander ablaufen zu lassen. Aus der DE-AS 12 01 286 ist bereits eine Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung eines Schreitausbaugestells bekannt, bei der die Schaltfolge durch einen elektrischen Steuerimpuls eingeleitet wird. Dadurch wird eine Schaltwelle in Drehung versetzt, auf der mit Abstand voneinander und gegeneinander um jeweils einen bestimmten Umdrehungswinkel versetzt Schaltnocken angeordnet sind. Durch die Drehbewegung der Schaltwelle werden die Schaltnocken nacheinander in Eingriffsstellung gebracht, in der sie jeweils einen Schalthebel von einem Ventil des Schreitausbaugestells betätigen. Nachteilig ist, daß die mit dem Steuersignal ausgelöste Schaltfolge unkontrolliert mechanisch abläuft und die einzelnen Funktionen auch dann ausgelöst werden, wenn der betriebsnotwendige Druck zur Ausführung der Schaltfunktionen nicht in der Druckversorgungsleitung zur Verfügung steht. Ein Druckabfall in der Druckversorgungsleitung kann zur Folge haben, daß das Schreitausbaugestell nicht weit genug vorrückt und mit unzureichender Stützkraft der Stempel wieder gesetzt wird, wodurch die Sicherheit im Streb gefährdet ist.The aim of the invention is to achieve the essential functions of a hydraulic support frame remotely controlled and to run one after the other in an automatic switching sequence. From the DE-AS 12 01 286 a device for the hydraulic control of a walking frame is already known in which the switching sequence is initiated by an electrical control pulse. This causes a shift shaft to turn offset, on the with distance from each other and against each other by a certain angle of rotation offset switching cams are arranged. By rotating the selector shaft, the Switching cams successively brought into engagement position in which they each have a switching lever of one Operate the valve on the walking frame. The disadvantage is that the switching sequence triggered by the control signal runs mechanically in an uncontrolled manner and the individual functions are also triggered when the operationally necessary Pressure for executing the switching functions not in the pressure supply line to Available. A pressure drop in the pressure supply line can result in the walking frame does not advance far enough and the punch is set again with insufficient support force, whereby the safety in the longwall is endangered.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit bei der Steuerung eines Schreitausbaugestells in einer Schaltfolge mit einfachen Mitteln zu verbessern. Einerseits soll sichergestellt werden, daß die eingeleiteten Funktionen vollständig ausgeführt werden und andererseits soll gewährleistet sein, daß bei nicht ausreichendem Druck in der Druckversorgungsleitung die Schaltfolge nicht in Gang gesetzt bzw. eine bereits eingeleitete Schaltfolge nicht weiter ausgeführt wird.The present invention is based on the problem of safety when controlling a walking support frame to improve in a switching sequence with simple means. On the one hand, it should be ensured that the initiated functions are fully carried out and, on the other hand, it should be ensured that with insufficient pressure in the pressure supply line, the switching sequence is not started or a already initiated switching sequence is no longer carried out.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mittel gelöst. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the means specified in the characterizing part of the main claim. The beneficial ones Refinements of the invention are the subject of the subclaims.
Die Steuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung erfüllt die gestellten Anforderungen an die Sicherheit in hohem Maße. Die Schaltfolge wird von einem schwachen Schaltimpuls nicht ausgelöst, weil die Schaltfeder nicht vorgespannt wird. Die Schaltfolge wird auch nicht ausgelöst, wenn der Druck in der Druckversorgungsleitung zu gering ist. Der federbelastete, in eine Längsnut der Schaltwelle einrastende Arretierungsstift gibt die Schaltwelle erst dann für die Drehbewegung frei, wenn der aus der Druckversorgungsleitung in die Druckkammer des Arretierungsstiftes zugeführte Druck diesen gegen die Kraft der Druckfeder verschiebt. Fällt der Druck während der eingeleiteten Schaltfolge wieder ab, so wird die Schaltwelle von dem Arretierungsstift durch die Kraft der Druckfeder wieder zurückgedreht und von der Schaltfeder in die Ausgangslage zurückgeschoben. Dadurch wird die Schaltfolge unterbrochen. Sie muß dann durch einen neuen Steuerimpuls wieder in Gang gesetzt werden. Damit wird verhindert, daß eine eingeschaltete Schaltfolge bei einem Druckabfall nur vorübergehend stillgesetzt wird und anschließend bei erneutem Druckanstieg unkontrolliert weiter abläuft. Die Schaltfolge setzt erst nach dem Abklingen des zugeführten Steuersignals ein und läuft dann mit gleichbleibender Schaltkraft selbständig ab, sofern in der Druckversorgungsleitung der notwendige Betriebsdruck ansteht. Die einerseits federbelasteten und andererseits druckmittelbelasteten Arretierungsstifte bieten zudem die Sicherheit, daß die ausgelöste Schaltfolge stets in der richtigen Reihenfolge ausgeführt und eine neue Funktion erst nach dem Abschluß der vorhergehenden eingeleitet wird.The control according to the present invention fulfills the security requirements to a great extent. The switching sequence is not triggered by a weak switching pulse because the switching spring is not preloaded. The switching sequence is also not triggered when the pressure in the pressure supply line is too low. The spring-loaded locking pin that engages in a longitudinal groove in the selector shaft releases the switching shaft for rotary movement only when the pressure supply line enters the Pressure supplied to the pressure chamber of the locking pin moves it against the force of the compression spring. If the pressure drops again during the switching sequence that has been initiated, the switching shaft is disengaged from the The locking pin is turned back again by the force of the compression spring and the switch spring returns to its starting position pushed back. This interrupts the switching sequence. It then has to be given a new control pulse to be restarted. This prevents a switched-on switching sequence with a Pressure drop is only temporarily stopped and then uncontrolled when the pressure rises again continues to run. The switching sequence only starts and runs after the supplied control signal has decayed then automatically with constant switching force, provided that the necessary in the pressure supply line Operating pressure is present. The one hand spring-loaded and on the other hand pressure-loaded locking pins also offer the security that the triggered The switching sequence is always carried out in the correct order and a new function is only started after the preceding is initiated.
Über eine im Streb verlegte Sicherheitsleitung kann jede in Gang gesetzte Schaltfolge von jeder Stelle im Streb aus wieder ausgeschaltet werden. Die Schaltwelle wird dann durch die Druckbeaufschlagung auf den Schaltkolben des entsprechenden Arretierungsstiftes aus der Schaltstellung zurückgedreht und von der Schaltfeder in die Ausgangslage zurückgestellt.Via a safety line laid in the longwall, every switching sequence that is started can be activated from any point in the Aspire to be turned off again. The switching shaft is then by the application of pressure on the Switching piston of the corresponding locking pin rotated back from the switching position and from the Switching spring returned to its original position.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Steuergerät im Längsschnitt mit in der Ausgangsstellung befindlicher Schaltwelle;The control device according to the invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. It shows F i g. 1 the control unit in longitudinal section with in the Starting position of the selector shaft;
F i g. 2 das Steuergerät mit in der Ausgangsstellung befindlicher Schaltwelle in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie von Fig. 1;F i g. 2 shows the control unit with the selector shaft in the starting position in a cross section the section line of Fig. 1;
. F i g. 3 das Steuergerät mit in die Arbeitsstellung gedrehter Schaltwelle im Längsschnitt;. F i g. 3 shows the control device with the selector shaft rotated into the working position in a longitudinal section;
F i g. 4 das Steuergerät mit in die Arbeitsstellung gedrehter Schaltwelle in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie von F i g. 3.F i g. 4 the control device with the selector shaft rotated into the working position in a cross section along FIG Section line of FIG. 3.
Die mit 1 bezeichnete Schaltwelle ist an beiden Enden mit Bundringen 2 versehen und in einer Bohrung 3 des Gehäuses 4 untergebracht. Eine in die Bohrung 3 eingelegte Schaltfeder 5 greift in eine axiale Innenbohrung 6 der Schaltwelle 1 ein und stützt diese über einen Zentrierstift 7 drehbar im Gehäuse 4 ab. Auf der nach außen gerichteten Stirnseite der Schaltwelle 1 befindet sich innerhalb einer in die Bohrung 3 eingesetzten Anschlußmuffe 8 ein Schaltkolben 9, über den die Schaltwelle 1 mit zugeführten Steuersignalen beaufschlagbar ist. Auf der Mantelfläche der Schaltwelle 1 sind in axialer Richtung mit Abstand hintereinander Schaltnocken 10 zum Betätigen der Schaltstößel 11,12, 13 von nicht dargestellten Wegeventilen angeordnet, mit denen Druckflüssigkeit aus einer nicht dargestellten Druckversorgungsleitung zu den ebenfalls nicht dargestellten Arbeitszylindern des Schreitausbaugestells zugeführt wird. Im Ausführungsbeispiel ist je ein Wegeventil für die Funktionen Rauben, Schreiten und Setzen vorgesehen. Ein mit einer vorgegebenen Druckstärke auf den Schaltkolben 9 wirkendes Steuersignal verschiebt die Schaltwelle 1 in axialer Richtung gegen die Schaltfeder 5, die vorgespannt wird. Während des Verschiebevorgangs wird die Schaltwelle 1 von einem im Gehäuse 4 befestigten Zapfen 14 geführt, der in eine parallelogrammförmige Ausnehmung 15 auf der Mantelfläche der Schaltwelle 1 eingreift. Der am Ende des Verschiebewegs an den Führungsschrägen der Ausnehmung 15 anliegende Zapfen 14 verdreht die Schaltwelle 1 um ihre Längsachse in die Schaltstellung, in der sich die Schaltnocken 10 auf der Schaltwelle 1 in einer Ebene mit den Schaltstößeln 11, 12, 13 der Wegeventile befinden. Die Drehung der Schaltwelle kann durch einen Arretierungsstift 16 blockiert werden, der zusammen mit zwei weiteren Arretierungsstiften 17 und 18 auf der den Schaltstößeln 11, 12, 13 gegenüberliegenden Seite der Schaltwelle 1 im Gehäuse 4 angeordnet ist. Alle Arretierungsstifte 16,17,18 sind auf dem der Schaltwelle abgewandten Ende mit Druckfedern 19, 20, 21 belastet, die jedoch entsprechend den unterschiedlichen Funktionen der Arretierungsstifte 16, 17, 18 voneinander verschiedene Federstärken aufweisen. Der Arretierungsstift 16 ist zusätzlich mit einem Schaltkolben 22 über den Anschluß 23 durch ein von außen zugeführtes DruckmittelThe shift shaft designated 1 is provided at both ends with collars 2 and in a bore 3 of the Housing 4 housed. A switching spring 5 inserted into the bore 3 engages in an axial inner bore 6 of the shift shaft 1 and supports it rotatably in the housing 4 via a centering pin 7. On the outside facing end face of the selector shaft 1 is located within a connecting sleeve inserted into the bore 3 8, a switching piston 9, via which the switching shaft 1 can be acted upon with supplied control signals. on the outer surface of the switching shaft 1 are in the axial direction at a distance one behind the other switching cams 10 for Actuation of the switch plunger 11, 12, 13 arranged by directional control valves, not shown, with which hydraulic fluid from a pressure supply line, not shown, to the working cylinders, also not shown of the walking support frame is supplied. In the exemplary embodiment there is one directional control valve for each of the functions Robbery, striding and sitting provided. A with a predetermined pressure on the The control signal acting on the shift piston 9 moves the shift shaft 1 in the axial direction against the shift spring 5 which is biased. During the shifting process, the selector shaft 1 is held in place by one in the housing 4 attached pin 14 out, which is in a parallelogram-shaped recess 15 on the lateral surface the shift shaft 1 engages. The one at the end of the displacement path on the guide slopes of the recess 15 adjacent pin 14 rotates the switching shaft 1 about its longitudinal axis into the switching position in which the switching cams are 10 are located on the control shaft 1 in the same plane as the switch tappets 11, 12, 13 of the directional control valves. the Rotation of the shift shaft can be blocked by a locking pin 16, which together with two further locking pins 17 and 18 on the side of the switch plungers 11, 12, 13 opposite Shift shaft 1 is arranged in housing 4. All locking pins 16, 17, 18 are on the one facing away from the shift shaft End loaded with compression springs 19, 20, 21, which, however, correspond to the different functions of the locking pins 16, 17, 18 have different spring strengths from one another. The locking pin 16 is additionally with a switching piston 22 via the connection 23 by an externally supplied pressure medium
belastbar. Die Feder 19 drückt den Arretierungsstift 16 in eine exzentrisch zur Drehachse der Schaltwelle 1 angeordnete Längsnut 24 und blockiert die Drehung der Schaltwelle so lange, bis der Druck in der Druckversorgungsleitung den mit der Feder 19 vorgegebenen Mindestwert übersteigt.durable. The spring 19 pushes the locking pin 16 into a position eccentric to the axis of rotation of the selector shaft 1 Longitudinal groove 24 and blocks the rotation of the switching shaft until the pressure in the pressure supply line exceeds the minimum value given by the spring 19.
Die in ihren Konturen alle gleich ausgebildeten Arretierungsstifte 16,17,18 sind mit einem stufenförmig abgesetzten, im Querschnitt zur jeweiligen Druckfeder 19, 20, 21 hin vergrößerten Schaft in je eine den Schaft druckdicht umschließende Druckkammer 25,26,27 eingesetzt und über die Leitungskanäle 28, 29, 30 mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar. Der auf die vergrößerten Differenzflächen der Schäfte wirksame Druck verschiebt die Arretierungsstifte 16,17,18 gegen die Kraft der Druckfedern 19,20,21. Die Druckkammer 25 des in die Längsnut 24 eingreifenden Arretierungsstiftes 16 ist über den Leitungskanal 28 an die Druckversorgungsleitung angeschlossen, so daß der Arretierungsstift 16 bei ausreichendem Druck gegen die Druckfeder 19 aus der Längsnut 24 anhebt (siehe F i g. 4) und die Schaltwelle 1 für die Drehbewegung in die Schaltstellung freigibt.The locking pins, which are all identically designed in terms of their contours 16,17,18 are with a stepped stepped, in cross section to the respective compression spring 19, 20, 21 is inserted into a pressure-tight pressure chamber 25, 26, 27, which is enlarged towards the shaft and can be acted upon with hydraulic fluid via the line channels 28, 29, 30. The on the enlarged Differential areas of the shafts effective pressure moves the locking pins 16,17,18 against the force of the compression springs 19, 20, 21. The pressure chamber 25 of the locking pin 16 engaging in the longitudinal groove 24 is connected via the line channel 28 to the pressure supply line, so that the locking pin 16 at sufficient pressure against the compression spring 19 lifts out of the longitudinal groove 24 (see FIG. 4) and the selector shaft 1 releases for the rotary movement in the switch position.
Die vom Steuersignal in die Schaltstellung gedrehte Schaltwelle 1 wird von der gespannten Schaltfeder 5 in eine erste Schaltposition geschoben. Dabei stößt der federbelastete Arretierungsstift 18 gegen einen Absatz 31 der Schaltwelle 1 und hält diese fest. In der ersten Schaltposition liegen zwei der auf der Schaltwelle 1 befindlichen Schaltnocken 10 über den Schaltstößeln 11 und 12, wodurch die Wegeventile für das Rauben und Schreiten des Ausbaus betätigt werden. Während der Verschiebung wird die Schaltwelle 1 in axialer Richtung durch einen federbelasteten Führungsstift 32 geführt, der radial auf die Welle gerichtet entsprechend der jeweiligen Drehstellung der Welle in eine von zwei auf der Mantelfläche der Welle parallel nebeneinander verlaufenden, im Querschnitt V-förmigen Längsnuten 33 einrastet.The shift shaft 1 rotated by the control signal into the shift position is actuated by the tensioned shift spring 5 in pushed to a first switching position. The spring-loaded locking pin 18 strikes a shoulder 31 of the selector shaft 1 and holds it in place. In the first switching position there are two of the ones on the switching shaft 1 Switching cams 10 over the switching tappets 11 and 12, which the directional control valves for robbery and Steps of the expansion are operated. During the shift, the selector shaft 1 is in the axial direction guided by a spring-loaded guide pin 32, which is directed radially on the shaft according to the respective Rotary position of the shaft in one of two parallel side by side on the outer surface of the shaft, in cross-section V-shaped longitudinal grooves 33 snaps into place.
Sobald der ausgelöste Schreitvorgang des Schreitausbaugestells ausgeführt ist, wird ein die Ausführung anzeigendes Steuersignal, das von einem nicht dargestellten Endschalter am Schreitzylinder ausgeht, über den Leitungskanal 30 in die Druckkammer 27 zum Arretierungsstift 18 geleitet. Dieser wird gegen die Druckfeder 21 angehoben und die von der Schaltfeder 5 vorgespannte Schaltwelle 1 rückt weiter in die zweite Schaltposition, in welcher der mittlere Arretierungsstift 17 gegen einen Absatz 34 der Schaltwelle 1 anliegt. In der zweiten Schaltposition wird der den Setzvorgang auslösende Schaltstößel 13 von den entsprechenden Schaltnocken 10 der Schaltwelle 1 in die Schaltstellung gedrückt. Der Druckraum des Stempels ist über den Leitungskanal 29 mit der den Arretierungsstift 17 umgebenden Druckkammer 26 verbunden. Die auf dem Arretierungsstift 17 lastende Druckfeder 20 ist so stark ausgebildet, daß dieser erst dann angehoben wird, wenn sich im Druckraum des Stempels der vorgeschriebene Setzdruck aufgebaut hat. Der Setzvorgang wird durch das Anheben des Arretierungsstiftes 17 beendet, wodurch die Schaltwelle 1 unter der Wirkung der Schaltfeder 5 von dem in der Führungsschräge der Ausnehmung 15 anliegenden Zapfen 14 gedreht und in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird.As soon as the triggered stepping process of the stepping support frame has been carried out, it becomes a display that indicates that it has been carried out Control signal emanating from a limit switch, not shown, on the writing cylinder via the Line channel 30 passed into the pressure chamber 27 to the locking pin 18. This is against the compression spring 21 is raised and the shift shaft 1 pretensioned by the shift spring 5 moves further into the second shift position, in which the middle locking pin 17 rests against a shoulder 34 of the selector shaft 1. In the The second switching position is the switching plunger 13 that triggers the setting process from the corresponding switching cams 10 of the selector shaft 1 is pressed into the switching position. The pressure chamber of the stamp is via the line channel 29 is connected to the pressure chamber 26 surrounding the locking pin 17. The one on the locking pin 17 loading compression spring 20 is so strong that it is only raised when The prescribed setting pressure has built up in the pressure chamber of the stamp. The setting process is through the lifting of the locking pin 17 ended, whereby the switching shaft 1 under the action of the switching spring 5 rotated by the pin 14 resting in the guide slope of the recess 15 and into the starting position is brought back.
Fällt der Druck in der Druckversorgungsleitung während einer Schaltphase unter den betriebsnotwendigen Wert ab und sinkt die auf der Differenzfläche des Arretierungsstiftes 16 wirksame Druckkraft so weit ab, daß die Kraft der Druckfeder 19 überwiegt, dann wird die Schaltwelle 1 von dem in die Längsnut 24 eingreifenden Arretierungsstift 16 aus der Schaltstellung herausgedreht. Die gespannte Schaltfeder 5 schiebt die Schaltwelle 1 anschließend in die unbelastete Ausgangsstellung zurück.If the pressure in the pressure supply line falls below the operational level during a switching phase The value and the pressure force acting on the differential area of the locking pin 16 decreases so far that the force of the compression spring 19 predominates, then the selector shaft 1 is engaged by the one in the longitudinal groove 24 The locking pin 16 is unscrewed from the switch position. The tensioned switching spring 5 pushes the switching shaft 1 then return to the unloaded starting position.
Die Schaltfolge kann jedoch auch aus jeder Schaltposition bei vollem Betriebsdruck über den Arretierungsstift 16 aus geschaltet werden, wenn der Schaltkolben 22 über den Anschluß 23 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Dazu sind nicht dargestellte Not-Aus-Schalter vorgesehen, die an jeder beliebigen Stelle des Strebs an eine dafür vorgesehene Sicherheitsleitung angeschlossen sind.However, the switching sequence can also be switched off from any switching position at full operating pressure via the locking pin 16 when the switching piston 22 is acted upon via the connection 23 with hydraulic fluid. For this purpose, emergency stop switches are not shown provided, which is connected to a safety line provided at any point on the longwall are.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |